อิทธิพลของปัจจัยสำคัญ 3 ประการต่อผลการกรองของเยื่อกรองรูพรุนขนาดเล็ก

มีปัจจัยสำคัญอีกสามประการที่จะส่งผลต่อผลการกรองเมื่อใช้เยื่อกรองที่มีรูพรุนขนาดเล็ก ได้แก่ ประเภทของวัสดุเมมเบรน เงื่อนไขของกระบวนการ และความหนาของวัสดุ

ประเภทของวัสดุ

เมมเบรนกรองพรุนเป็นวัสดุเมมเบรนที่เลือกกรองสารผ่านขนาดของรูพรุน วัสดุหลัก ได้แก่ โพลีเอสเตอร์ โพลีซัลโฟน โพลีคาร์บอเนต โพลียูรีเทน ฯลฯ เยื่อกรองรูพรุนของวัสดุต่างๆ มีคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพต่างกัน ซึ่งส่งผลต่อผลการกรอง

คุณสมบัติทางเคมีที่แตกต่างกันของวัสดุ: โพลีเอสเตอร์ โพลีซัลโฟน โพลีคาร์บอเนต โพลียูรีเทน และวัสดุอื่นๆ มีโครงสร้างทางเคมีที่แตกต่างกัน ทำให้มีคุณสมบัติทางเคมีที่แตกต่างกัน เช่น ทนทานต่อสารเคมี ทนความร้อน ความแข็งแรงเชิงกล เป็นต้น

1. คุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างกันของวัสดุ: วัสดุที่แตกต่างกันมีคุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างกัน เช่น ความหนาแน่น ความแข็ง โมดูลัสยืดหยุ่น เป็นต้น

2. ขนาดและรูปร่างของรูพรุนของเมมเบรนแตกต่างกัน: ขนาดและรูปร่างของรูพรุนของเมมเบรนกรองแบบรูพรุนที่ทำจากวัสดุต่างกันก็แตกต่างกันเช่นกัน ซึ่งนำไปสู่ผลการกรองที่แตกต่างกัน

3. กระบวนการเตรียมการที่แตกต่างกัน: วัสดุต่างๆ มีกระบวนการที่แตกต่างกันในการผลิตเมมเบรนกรองรูพรุน เช่น การกดร้อน การยืด การฉีดขึ้นรูป ฯลฯ ซึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติของเมมเบรนและผลการกรอง

ความหนาของเมมเบรน

ความหนาของเยื่อพรุนขนาดเล็กจะส่งผลต่อผลการกรองด้วย โดยทั่วไปแล้ว เยื่อพรุนขนาดเล็กที่บางกว่ามีแนวโน้มที่จะเกิดความแตกต่างของแรงดัน แต่มีประสิทธิภาพในการกรองที่สูงกว่า เยื่อพรุนขนาดเล็กที่หนาขึ้นทำให้มีความทนทานและอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น ดังนั้น ผลการกรองและความแข็งแรงของเมมเบรนกรองรูพรุนจึงเป็นสองปัจจัยที่ขัดแย้งกัน เพื่อให้แน่ใจว่าผลการกรอง ขนาดรูพรุนของเมมเบรนจะต้องเล็กพอ แต่จะทำให้ความแข็งแรงของเมมเบรนลดลง เพื่อให้มั่นใจถึงความแข็งแรง ความหนาของเมมเบรนต้องมากพอ แต่จะทำให้ขนาดรูพรุนของเมมเบรนใหญ่ขึ้น ซึ่งจะส่งผลต่อผลการกรอง

ดังนั้น เพื่อหาความสมดุลระหว่างผลการกรองและความแข็งแรง จึงจำเป็นต้องเลือกวัสดุ ความหนา และสภาวะกระบวนการที่เหมาะสม วัสดุที่ใช้ทั่วไป ได้แก่ โพลีอิไมด์ โพลีเอไมด์ โพลีโพรพิลีน และอื่นๆ ความหนาโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 0.1-10 ไมครอน เงื่อนไขของกระบวนการรวมถึงอุณหภูมิในการเตรียมเมมเบรน ความดัน อัตรา ฯลฯ ในการใช้งานเฉพาะ จำเป็นต้องปรับการออกแบบให้เหมาะสมตามสถานการณ์จริง ตัวอย่างเช่น ความแข็งแรงของเมมเบรนสามารถปรับปรุงได้โดยใช้คอมโพสิตหลายชั้น หรือสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการกรองของเมมเบรนได้โดยการปรับเปลี่ยนพื้นผิว ในขณะเดียวกันก็จำเป็นต้องให้ความสนใจกับการใช้และการบำรุงรักษาเมมเบรนเพื่อหลีกเลี่ยงอิทธิพลของแรงภายนอกที่ทำลายและมลภาวะต่อเมมเบรน

เงื่อนไขกระบวนการ

สภาวะของกระบวนการเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อผลการกรองของเยื่อกรองที่มีรูพรุนขนาดเล็ก รวมถึงการเตรียมวัสดุเมมเบรน กระบวนการเตรียมเมมเบรน สภาวะการรักษาความร้อนของเมมเบรน ฯลฯ สภาวะกระบวนการที่แตกต่างกันจะส่งผลต่อขนาดรูพรุน การกระจาย รูปร่าง ฯลฯ ของเมมเบรนกรองรูพรุน ซึ่งส่งผลต่อผลการกรองของมัน การผลิตเมมเบรนที่มีรูพรุนขนาดเล็กส่วนใหญ่ประกอบด้วยกระบวนการต่อไปนี้: วิธีการกดร้อน วิธีการทำให้มีสารละลาย วิธีการยืด วิธีการฉีดขึ้นรูป วิธีเคมีไฟฟ้า วิธีการพอลิเมอไรเซชันในพลาสมา เป็นต้น กระบวนการที่แตกต่างกันอาจส่งผลต่อขนาดรูพรุน การกระจายตัว และรูปร่างของเมมเบรน ตัวอย่างเช่น ขนาดและรูปร่างของรูพรุนของเมมเบรนที่ผลิตโดยวิธีการกดร้อนจะค่อนข้างสม่ำเสมอ ในขณะที่ขนาดและรูปร่างของรูพรุนของเมมเบรนที่ผลิตโดยวิธีการยืดจะไม่สม่ำเสมอ แต่การกระจายจะค่อนข้างสม่ำเสมอ นอกจากนี้ วัสดุที่แตกต่างกันยังส่งผลต่อขนาดรูพรุนและรูปร่างของเมมเบรนอีกด้วย

โดยทั่วไป วัสดุ ความหนา สภาพกระบวนการ และปัจจัยอื่นๆ ของเยื่อกรองรูพรุนขนาดเล็กจะส่งผลต่อผลการกรอง ดังนั้น เมื่อเลือกเยื่อกรองรูพรุนขนาดเล็ก จึงจำเป็นต้องเลือกวัสดุ ความหนา และสภาวะกระบวนการที่เหมาะสมตามความต้องการที่แท้จริง เพื่อให้ได้ผลการกรองที่ดีที่สุด

การอ้างอิง

1.Zhang, Y., &Sun, S. (2019). Preparation and characterization of microporous polyvinylidenefluoride membranes via thermally induced phase separation. Journal of MembraneScience, 584, 132-141. doi: 10.1016/j.memsci.2019.03.057

2.Wang, L., Li, Y.,& Zhang, L. (2018). Preparation and characterization of microporouspolyethersulfone membranes via thermally induced phase separation. Journal ofMembrane Science, 563, 498-507. doi: 10.1016/j.memsci.2018.06.064

3.Higuchi, T., &Kato, T. (2018). Preparation of microporous polyamide membranes by interfacial polymerizationusing polyethylene glycol as a pore-forming agent. Journal of Membrane Science,550, 1-8. doi: 10.1016/j.memsci.2017.11.055

4.Li, X., Wang, X.,& Wang, Y. (2019). Fabrication and characterization of microporouspolyimide membranes by thermally induced phase separation. Journal of MembraneScience, 573, 238-246. doi: 10.1016/j.memsci.2018.12.008